Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Coraz bliżej nowego wzorca kilograma

Rekomendowane odpowiedzi

Liczący sobie 127 wzorzec kilograma to ostatni fizyczny wzorzec Międzynarodowego Układu Jednostek Miar. Niewielki walec z platyny i irydu przechowywany jest w zamkniętym pomieszczeniu pod trzema szklanymi słojami, spod których wypompowano powietrze. Najmniejsza ilość zabrudzeń może doprowadzić do zmian wagi wzorca. Dlatego też jest on wyjmowany raz na 40 lat, by można było porównać jego wagę z innymi prototypami. Mimo tak pieczołowitych zabiegów nie można stwierdzić, czy np. wzorzec nie utracił wagi lub też czy kopie na wadze nie przybrały wskutek zabrudzeń.

Stephan Schlamminger, fizyk z amerykańskiego Narodowego Instytutu Standardów i Technologii mówi, że poleganie na fizycznym wzorcu kilograma to poważny problem dla współczesnej nauki. Wiele technologii jest bowiem zależnych od precyzyjnego pomiaru kilograma. Dlatego też specjaliści od dziesięcioleci pracują nad przedefiniowaniu kilograma w oparciu o stałe fizyczne. To pozwoliłoby na bardziej precyzyjne pomiary i łatwiejszy dostęp do wzorca.

Schlamminger poinformował niedawno, że wraz ze swoim zespołem zbliżył się do zdefiniowania kilograma w oparciu o stałą Plancka. Naukowcy wykorzystali w tym celu technikę balansowania wata. Na jednym końcu specjalnej wagi umieścili ciężar o znanej masie, a na drugim zrównoważyli go przepuszczając prąd przez cewkę zawieszoną w polu magnetycznym. W ten sposób byli w stanie wykorzystać siłę elektromagnetyczną do pomiaru stałej Plancka z dokładnością do 34 części na miliard. Zanim jednak propozycja Schlammingera zostanie przyjęta taki sam wynik muszą uzyskać inne niezależne zespoły naukowe. Mają na to czas do lipca przyszłego roku. W 2018 roku odbędzie się Generalna Konferencja Wag i Miar, podczas której zostaną zweryfikowane propozycje różnych zespołów naukowych pracujących nad nową definicją kilograma.

Stała Plancka, według pomiarów zespołu Schlammingera wynosi 6,62606983x10-34 kg m2/s, a niepewność pomiaru to 0,00000022x10-34 kg m2/s czyli wspomniane już 34 części na miliard.

Amerykanie nie są jedynymi, którzy pracują nad nową definicją kilograma. Australijczycy z CSIRO od lat proponują, by wzorzec oprzeć o liczbę atomów w krzemowych kulach.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

nie rozumiem co ta cewka jako element wagi zmienia.... to dalej jest obiekt fizyczny, jedyny i niepowtarzalny o niepowtarzalnych zanieczyszczeniach, niepowtarzalnym wzorze zwoju i niepowtarzalnych właściwościach izolacji drutu. chyba że odnieść wagę kg od razu do natężenia pola magnetycznego, a nie konkretnej cewki. ale to dalej będzie się opierać na pomiarze jakiś pośrednich cech żeby wykombinować wagę kg. ale może ja czegoś nie rozumiem bo przytaczana niepewność pomiaru robi wrażenie...

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
nie rozumiem co ta cewka jako element wagi zmienia

 

Daje chyba to, że łatwiej np. skalować. Jeśli potrzebujemy możliwie najdokładniej odmierzyć np. 100 ton, to nie musimy brać masy tego wzorca i mnożyć przez 100 tysięcy - co będzie obarczone błędem pomiaru 100 tys. razy większym - ale zaprojektować jakiś przyrząd dedykowany do pomiaru mas rzędu ton czy setek ton, który może dawać pomiary obarczone mniejszym błędem.

Podobnie pewnie w części obliczeń naukowych - łatwiej użyć stałej Plancka niż jakiejś arbitralnej stałej - w dodatku mającej jakieś "plus minus delta" - gdy mamy stałą Plancka we wzorze, jest szansa, że coś się uprości i przeprowadzimy obliczenia z większą dokładnością.

Edytowane przez darekp

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

 

 

gdy mamy stałą Plancka we wzorze, jest szansa, że coś się uprości i przeprowadzimy obliczenia z większą dokładnością

 

w teorii jest pięknie bo stała (tutaj Plancka) gwarantuje stałość obliczenia, ale jak rozumiem jest ona wykozystana w wadze, a jak wiadomo kazda waga jest inna i musi być tarowana jakimś już uznanym wzorcem.....

bardziej przemawia do mnie liczenie mas jakiegoś atomu. w tym wypadku kazdy moze sobie sam wyznaczyć kg, z dokładnością z jaką wyrobi się jego maszynka do zliczania atomów. nie potrzeba tutaj ani jednego na swiecie wzorca zamknietego w sejfie, ani żadnej wagi która arbitralnie ważyła by masę 1kg

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

A skąd wziąć odpowiednią ilość pierwiastka bez żadnych zanieczyszczeń lub wyeliminowanować kontaminację w trakcie procesu prodykcyjnego?

Pewnie, ze to jest ideał ale kompletnie nierealistyczny. W zasadzie czysto teoretyczny. Ładnie wygląda na papierze, źle w rzeczywistości.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

ani żadnej wagi która arbitralnie ważyła by masę 1kg

Biorąc pod uwagę iż waga w zasadzie nie wazy masy, a na pomiar ma wpływ położenie geograficzne oraz wzorcowanie wagi.. to wygląda jakby gonić własny ogon. Mnie bardziej zastanawia - bo nie wiem, skąd wogóle wziął się wzór kilograma? Podobnie jak sekundy.. chyba czegoś co swoje źródło ma w parametrach planety Ziemia? Skoro tak to mam wrażenie, że jaki by nie był nie przeliczając na wartość na giełdzie metali szlachetnych wzór ten jest równie bezwzorcowy jak wzór metra. Czyli kompletna bujda..

 

W przypadku metra wzorcem jest rozmiar Ziemi, znany już przez budowniczych piramid. Niby kubit, ale ściśle powiazany z metrem. Ponadto zwieńczenie piramidy u podstawy miało właśnie metr, bo jej wymiary ściśle powiązane z rozmiarami Ziemi.. Sekunda z ruchu obrotowego ziemi.. no ale kiedy dokładnie zmierzona? Masa 1kg z czym konkretnie?

Edytowane przez Stanley

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

@@Stanley

Co do metra to masz dane, które są nieaktualne od 1960 roku... 

Skąd wziąłeś wzorzec sekundy oparty an ruchu obrotowym Ziemi to  nie wiem, bo na wiki nic nie piszą o takiej opcji...

 

Poczytaj internety i sprawdź jak wyglądają obecne wzorce różnych miar w układzie SI, są znacznie konkretniejsze niż Ci się wydaje.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ta waga to rownoważnia. Nic nie waży tylko porównuje. Z jednej strony mierzymy siłę elektromotoryczna w oparciu o stała a w drugiej potrzebna nam masę w tym przypadku kg.

I tym sposobem możemy odtworzyć tą masę bez wzorca.

Aby to było naprawdę niezależne trzeba jeszcze uwzględnić wartość grawitacji co zapewne zespół zrobił.

A definicje długości i czasu już dawno mają odniesienie do pewnych stałych. Wzorce mają wartość historyczną.

Ale wydaje mi się że pewniejszy i prostszy byłby wzorzec oparty na pomiarze przyspieszenia przy określonej przyłożonej Energi w określonym czasie.

Edytowane przez ww296

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

 

 

A skąd wziąć odpowiednią ilość pierwiastka bez żadnych zanieczyszczeń lub wyeliminowanować kontaminację w trakcie procesu prodykcyjnego? Pewnie, ze to jest ideał ale kompletnie nierealistyczny. W zasadzie czysto teoretyczny. Ładnie wygląda na papierze, źle w rzeczywistości.

 

w praktykę wogóle nie wnikam , bo nie znam tematu :) ale jestem bardziej przekonany do staroświeckiej wagi szalkowej. wrzucasz na szalkę uzgodnione n takich samych atomów i wiadomo że jak 2 szalka sie zrównoważy to masz na niej kg.

w tutaj jest przypadek wagi nowoczesnej. i trzeba z kolei mierzyć i dawkować pole magnetyczne a to zawsze da kolejny błąd pomiaru tego zjawiska. więc już z definicji nigdy nie da się tą metodą zmierzyć idealnego kg. 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Ale wydaje mi się że pewniejszy i prostszy byłby wzorzec oparty na pomiarze przyspieszenia przy określonej przyłożonej Energi w określonym czasie.

Nie da rady, bo własnie pomiar energii (a raczej siły) opiera się na definicji kilograma, nie odwrotnie. Nie wolno tego zapętlać.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Tak wiem, zwróciłem na to uwagę. Ale mamy przecież eV które opiera się na różnicy potencjalow. W końcu można odnieść go nawet do temperatury i mamy możliwość określenia energii bez użycia mas.

Ale nie twierdzę że mój pomysł jest najlepszy bo opiera się na tzw chłopskie rozumie bez dogłębnego zrozumienia tematu. Tak wogole to dopiero z tego artykułu dowiedziałem się że nie ma niezależnego określenia masy, byłem pewien że już wszystkie jednostki mają opracowane niezależne od wzorca definicje.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

@@Stanley

Co do metra to masz dane, które są nieaktualne od 1960 roku... 

Skąd wziąłeś wzorzec sekundy oparty an ruchu obrotowym Ziemi to  nie wiem, bo na wiki nic nie piszą o takiej opcji...

Poczytaj internety i sprawdź jak wyglądają obecne wzorce różnych miar w układzie SI, są znacznie konkretniejsze niż Ci się wydaje.

 

Może i wykonano lepszy wzorzec metra, ale to nie zmienia faktu bazy dla pierwozoru, później bazowania na sekundzie odległość jaką światło pokonuje w czasie 1/299... Która to sekunda bazuje na.. ?

Patrząc na zegarek widzę 1440 minut po 60 sekund każda. Określono jako ileśtam "tyknięć atomów" Dla czasu można za wzorzec można uznać ileśtam "tyknięć", bo to powtarzalne zjawisko. Chociaż i ten orginalnie bazuje na planecie Ziemia. Odległości można zmierzyć prędkością światła w czasie iluśtam "tyknięć".

Ale co z masą?

 

No dobra już rozumiem.. kwestia umowna.. 

Edytowane przez Stanley

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Pomysł poroniony, bo gdzie miałby odbyć się ten wzorcowy pomiar ? Dane z ostatnio wystrzelonego satelity GEOCE https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_Field_and_Steady-State_Ocean_Circulation_Explorer pokazują że w każym miejscu globu grawitacja jesti inna i  nawet pływy mają wpływ na pomiar, a więc byłby od niepowtarzalny nie tylko w każdy innym miejscu a nawet w tym samym miejscu ale w innym czasie, pomijając zmianę tej wartości  od szerokości geograficznej (siły odśrodkowej) która również się zmienia w czasie bo Ziemia ciągle zwalnia..

No chyba że jacyś naukowcy Jankescy potrzebują duży grant na te bezsensowne badania, to wtedy ma to sens :)

Edytowane przez gucio222

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

 

 

Pomysł poroniony, bo gdzie miałby odbyć się ten wzorcowy pomiar ?

Jak wszystkie inne wzorcowe pomiary. Lista wymagań może być naprawdę fikuśna:

 

z wiki:

„1 amper to niezmieniający się prąd elektryczny, który płynąc w dwóch równoległych, prostoliniowych, nieskończenie długich przewodach o znikomo małym przekroju kołowym, umieszczonych w próżni w odległości 1 m od siebie, spowodowałby wzajemne oddziaływanie przewodów na siebie z siłą równą 2×10−7 N na każdy metr długości przewodu[1]

 

Mimo że nikt nigdy nie zdołał spełnić powyższych wymogów, z powodzeniem i z upodobaniem, ludzkość posługuje się [A] nie zdając sobie sprawy, że [N] jest powiązany z długością, z czasem i z masą. A wzorca masy nie mamy i za chwilę stracimy [N] a wraz z nim [A] i generalnie prawie wszystko. 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Mimo że nikt nigdy nie zdołał spełnić powyższych wymogów,

 

Ale te wymogi mają chociaż teoretyczne odtwarzalne warunki. Wyobraź sobie jajcenty teraz definicję kilograma. - " Jest to siła taka i taka zmierzona w Pcimiu we wrześniu 2015 roku w mieszkaniu na 1 piętrze"

Oczywiście przesadzam i ne mam nic do mieszkańców Pcimia ale sens będzie właśnie taki :)

Edytowane przez gucio222

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Wystarczy określić wartość przyspieszenia grawitacyjnego w określonym punkcie.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Dane z ostatnio wystrzelonego satelity GEOCE https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_Field_and_Steady-State_Ocean_Circulation_Explorer pokazują że w każym miejscu globu grawitacja jesti inna

Ostatnio, to on spadł ( w 2013r), a o innych g w różnych miejscach Ziemi wiedziano trochę :D wcześniej.

GEOCE natomiast dostarczył dane do zmapowania regionalnych modeli ziemskiego pola siły ciężkości czyli miejscowego odstępstwa od modelowego g.

Teraz wystarczy ;) uwzględnić tą poprawkę i klasyczny wzorzec kg będzie właściwy w każdym miejscu na Ziemi.

Edytowane przez TrzyGrosze

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ostatnio, to on spadł ( w 2013r), a o innych g w różnych miejscach Ziemi wiedziano trochę :D wcześniej.

GEOCE natomiast dostarczył dane do zmapowania regionalnych modeli ziemskiego pola siły ciężkości czyli miejscowego odstępstwa od modelowego g.

Teraz wystarczy ;) uwzględnić tą poprawkę i klasyczny wzorzec kg będzie właściwy w każdym miejscu na Ziemi.

Widzę Trzy Grosze że załapałeś z linka który Ci podałem tylko to, gdzie jest napisane  jak długo misja trwała (brawo :) )  bo wiem że spadł, a też wiem że późniejszych misji tego typu nie było (chyba że wiesz o jakieś której ja nie wiem :) ).

Natomiast nie przeczytałeś wersji źródłowej po angielsku (polecam nauczyć się tego języka)  gdzie wyraźnie jest napisane

Mission objectives

- To determine gravity-field anomalies with an accuracy of 10−5 m·s−2 (1 mGal)

oraz

- A global height-reference system, which can serve as a reference surface for the study of topographic processes and sea-level change.

- Better estimates of the thickness of polar ice-sheets and their movement

 

Pomijając dokładność 10-5 m s-2 co jest naprawdę kiepsko to dochodzą zmienne w postaci  poziomu oceanów i grubości lodu. Jeśli dane te mają wystarczyć do określenia wzorca kilograma to kiepsko

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jajcenty - nie samiec alfa tylko po prostu wrzuciłem wersję angielską właśnie dlatego że jest bardziej szczegółowa i by się do niej odnieść. A pierdoły że satelita spadł w 2013 są na samym początku linka którego podałem,  tak że uwaga TrzechGroszy jest totalnie obok i nic nie wnosi. Naprawdę angielski jest przydatny. Ty jajcenty mam wrażenie że posługujesz się dobrze angielskim. ( bez maślenia :) ) Pozostaje jednak pytanie postawione wcześniej - czy definicją kilograma będzie:

 " Jest to siła taka i taka zmierzona w Pcimiu piętnastego września 2015 roku w mieszkaniu na 1 piętrze"

Edytowane przez gucio222

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

A pierdoły że satelita spadł w 2013 są na samym początku linka którego podałem,

Nie :D. O tym fakcie dowiedziałeś się ode mnie:

Dane z ostatnio wystrzelonego satelity GEOCE

Wystrzelono go w 2009r. Guciu pobudka. Mamy już rok 2016.

 

na samym początku linka którego podałem,

Polska mowa to trudna języka dla gucia ( odmiana przez przypadki się kłania).

Angielski tak samo?

Edytowane przez TrzyGrosze

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Już od pewnego czasu był problem z tym kilogramem. A to się zabrudzi, a to temperatura zmieni, a to trochę utleni. Wszystko kwestia dokładności. Dopóki inne wielkości były mierzone z małą dokładnością to uchodziło.

No i kwestia odtworzenia. Z tym też był problem. Nie da się odtworzyć niezależnie od fizycznego kilogramowego egzemplarza wzorca (dostępu do niego). A inne wielkości i owszem.

Więc kierunek jest dobry. Ale szczerze to nie rozumiem do końca jak tego dokonali.

Bo jeśli chodzi tylko o porównanie WAGI ciała z siłą przyciągania cewki i pola magnetycznego to jeśli mnie pamięć nie myli pomysły takie już były. Tu coś wspomniano o stałej Plancka ale o co chodzi tego z artykułu nie zrozumiałem  :)

Edytowane przez thikim

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Tu coś wspomniano o stałej Plancka ale o co chodzi

We wzorze na stałą Plancka jest dżul [(kg x m.kw)/ sek.kw], a stałą Plancka tą wagą niby zmierzyli. No to teraz ten kg ze wzoru sobie wyliczą. Tak sobie wymyśliłem. Edytowane przez TrzyGrosze

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Nie :D. O tym fakcie dowiedziałeś się ode mnie:

TrzyGrosze gdybyś choć trochę umiał w innym języku to byś zrozumiał  że jest w linku który podałem napisane

End of mission

Disposal     Fuel depletion, decayed

Last contact     10 November 2013, 22:42 UTC

Decay date     11 November 2013, 00:16 UT

 

 

Wystrzelono go w 2009r. Guciu pobudka. Mamy już rok 2016.

 

Trzy grosze zdejm ten kask i przewietrz głowę -  późniejszych misji nie było - coś kiepsko również ze zrozumieniem języka polskiego tak że daj se spokój :)

 

 

Wracając jednak do artykułu to w

http://www.scientificamerican.com/article/the-kilogram-s-makeover-is-almost-complete/

sprawa owej definicji jest w zasadzie tylko lekko poruszona jako ciekawostka, natomiast w poprzednim artykule z czerwca jest większy wywód

http://www.scientificamerican.com/article/the-kilogram-may-be-redefined/

w którym stwierdzają

"Unfortunately, no one has yet been able to measure the Planck constant to a level of precision that could rival what has been achieved by using Le Grand K as the benchmark."

 

Tak że kicha. Zresztą chodzi o to  Amerykanie są Amerykanofilami i nie zdzierżą że jacyś Australijczycy mogą mieć lepszy pomysł więc podejrzewam że to tylko bicie piany lub polowanie na duży wieloletni grant :)

Co potwierdza zdanie

"But researchers are making strides, and at the current pace, believe they can redefine the kilogram as soon as 2018"

Believe - więc może być i w 2050 :) jak ze szczepionką na HIV mającą powstać 30 lat temu

Edytowane przez gucio222

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

coś kiepsko również ze zrozumieniem języka polskiego tak że daj se spokój :)

 

O jakim języku polskim piszesz?!

Posługujesz się gwarą guciową (m.in.interpunkcja!) i stąd prowokujesz problemy komunikacyjne.

Edytowane przez TrzyGrosze

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...